径向分层对随机堆积固定床内气体流动特性的影响研究

摘要

为了更好地探究径向分层对随机堆积固定床内气体流动特性的影响，采用离散元计算流体力学耦合方法（DEMCFD）对径向双层随机堆积床内的流场进行数值模拟，分别建立常规床层、径向25%分层、径向50%分层及径向75%分层床层模型，分析床层径向空隙率、压降和速度场的变化．模拟结果表明：在床层中施加径向分层装置，使得两侧床层内颗粒堆积空间再分配，颗粒堆积总数减少，床层整体空隙率增大，床层流动阻力降低，压降减小，径向空隙率在径向分层处回归峰值，极大改善床层内部流动；其中径向50%分层床内颗粒堆积数分别较常规床层及25%、75%分层床层减少了5.4%、3.5%、1.5%，床层整体空隙率分别增大了5.2%、3.3%、2.4%，床层压降分别降低了14.1%、10%、7.75%，在筒体壁面处的床层速度分别减少了5.4%、3.5%、1.5%.

关键词

固定床 / 径向分层 / 随机堆积 / 离散元法 / 计算流体力学